专利名称：海水淡水化系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用反渗透膜从海水得到淡水的海水淡水化系统。
背景技术：
近年来,存在海水淡水化处理系统增加的倾向，该海水淡水化处理系统构成为包括利用了依靠反渗透(R0:ReVerse Osmosis)膜进行的过滤处理的反渗透膜处理装置。反渗透膜通过纤维素或聚酰胺等的原材料制成。反渗透膜处理装置通过对海水施加其渗透压力的2倍以上的压力使其通过反渗透膜，从而抑制盐分的透过，能够获得淡水。造成反渗透膜处理装置的透过性能降低的现象之一有水生物污垢。
所说的水生物污垢(Fouling)，是指由海水中所含的微生物生成的细胞外代谢产物产生的水生物污垢(堵塞物)。对于水生物污垢的生成，已知的是植物浮游生物由来的生体高分子物质、例如有机物之中特别是具有粘着性的TEP (Transparent ExopoIymer Particles ;透明胞外聚合体颗粒)所占比重较大(例如参照后述非专利文献I)。TEP为多糖类的一种。
另外，在专利文献I中，记载了在海水淡水化系统中在前处理装置的逆清洗线具备浑浊度计、根据浑浊度来调整清洗水供给量的淡水化装置(与本申请的“海水淡水化系统”对应)以及前处理装置的清洗方法。在专利文献2中，记载了在将淡水化装置的污浊质部分去除的前处理装置中在逆洗线(清洗水系统)配置加热部、使得前处理装置的清洗效率提高的技术。在专利文献3中，记载了在依靠反渗透膜的水处理方法中为了延长反渗透膜的更换寿命、使用活性炭来对有机物进行吸附的技术。
先行技术文献
专利文献
专利文献I :日本特开2007-014902号公报
专利文献2 :日本特开2011-031121号公报
专利文献3 :日本特开2010-234353号公报
非专利文献
非专利文献I :竹内、“R0海水淡水化的前处理和水生物污垢”、日本海水学会志、 2009 年、第 63 卷、pp. 367-371发明内容
发明所要解决的课题
为了获得海水淡水化系统的高效运转，水生物污垢对策是必须的。作为海水淡水化系统的反渗透膜处理装置的水生物污垢对策，例如已知有以下方法，即通过利用了超滤膜{UF(Ultrafiltration ;超滤)膜}的前处理工序在反渗透膜的前段侧使TEP减少,从而防止反渗透膜的性能降低。然而，即使借助利用UF膜的前处理工序，也无法将多糖类、特别是TEP完全去除，因此存在无法防止反渗透膜的性能降低这样的问题。
本发明的目的在于解决上述以往技术的课题，提供以下海水淡水化系统，S卩通过在反渗透膜处理装置的前段侧将多糖类稳定地去除，能够防止因水生物污垢造成的反渗透膜的性能降低，延长反渗透膜的更换寿命，使得作为系统整体的运转成本减少。
用于解决课题的手段
为了解决上述的课题，本发明所涉及的海水淡水化系统是一种使用反渗透膜的海水淡水化系统，其特征在于，具备前处理装置，该前处理装置对取水得到的海水进行前处理；多糖类吸附处理装置，该多糖类吸附处理装置使用多糖类吸附材料，对由上述前处理装置进行过处理的第一处理水中所含的多糖类成分进行吸附去除；和反渗透膜处理装置，该反渗透膜处理装置使用上述反渗透膜，对由上述多糖类吸附处理装置去除了上述多糖类成分的第二处理水进行淡水化；所述海水淡水化系统还具备多糖类浓度测量机构，该多糖类浓度测量机构测量来自前处理装置的第一处理水中的第一多糖类浓度、以及由多糖类吸附处理装置去除了多糖类成分之后的第二处理水的第二多糖类浓度；清洗条件决定机构， 该清洗条件决定机构基于由多糖类浓度测量机构测定的第一多糖类浓度以及第二多糖类浓度，决定多糖类吸附材料的清洗条件；和清洗机构，该清洗机构基于由清洗条件决定机构决定的清洗条件，对多糖类吸附材料进行清洗。
根据本发明，由于基于依靠多糖类吸附处理装置的多糖类去除处理前后的第一处理水的第一多糖类浓度以及第二处理水的第二多糖类浓度来决定针对多糖类吸附材料的清洗条件，所以，能够根据多糖类吸附处理装置的多糖类吸附性能的历时变化，以适当的清洗条件进行清洗。另外，通过以适当的清洗条件对多糖类吸附处理装置进行清洗，能够维持多糖类吸附处理装置的多糖类吸附性能，因而能够防止反渗透膜的透过性能的降低。
另外，优选的是，相对于一个反渗透膜处理装置配设多个多糖类吸附处理装置，构成为，在由清洗机构清洗一个多糖类吸附处理装置的期间，由至少另外一个多糖类吸附处理装置进行多糖类成分的吸附去除，能够相对于反渗透膜处理装置持续进行第二处理水的供给。
进而，清洗条件决定机构决定对多糖类吸附材料进行清洗的清洗水的流速、清洗水的温度以及清洗时间中的至少一项作为清洗条件。
发明的效果
根据本发明，可提供以下海水淡水化系统，即通过在反渗透膜处理装置的前段侧将多糖类稳定地去除，能够防止因水生物污垢造成的反渗透膜的性能降低，延长反渗透膜的更换寿命，减少作为系统整体的运转成本。
图I是第一实施方式所涉及的海水淡水化系统100A的概略构成图。
图2是表示吸附处理装置16中的处理水量与处理后的第二处理水中的TEP浓度的关系的曲线图。
图3是表示实验结果的清洗模式和循环末尾的TEP浓度比C/Q的变化的曲线图。
图4是按物质分别表示依靠多糖类吸附处理装置16进行的吸附处理前后的有机物的浓度变化的曲线图。
图5是第一实施方式的变型例所涉及的海水淡水化系统100B的概略构成图。
图6是第二实施方式所涉及的海水淡水化系统600的概略构成图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明所涉及的海水淡水化系统的实施方式进行详细说明。
《第一实施方式》
(海水淡水化系统100A的整体概略)
图I是第一实施方式所涉及的海水淡水化系统100A的概略构成图。
海水淡水化系统100A构成为包括取水泵P1、取水槽12、过滤泵P2、前处理装置 14、多糖类吸附处理装置16(图I中以16A、16B表示)、沙过滤装置30 (图I中以30A、30B 表示)、处理水槽15、供给泵P3、高压泵P4、反渗透膜式海水淡水化装置18、水质分析装置 (多糖类浓度测量机构)17、清洗条件演算装置(清洗条件决定机构)171A、清洗水供给装置 19、清洗水加热装置190A、切换控制装置31、切换阀VA1 VA5、VB1 VB5、此外还有清洗水供给配管 191A、191B、192A、192B、取样配管 122、160A、160B、162A、162B 等。
水质分析装置17与切换控制装置31之间、切换控制装置31与清洗条件演算装置 171A之间、水质分析装置17与清洗条件演算装置171A之间、清洗条件演算装置171A与清洗水供给装置19之间、清洗条件演算装置171A与清洗水加热装置190A之间、切换控制装置31与清洗水加热装置190A之间，分别利用通信电路连接。
取水槽12用于对由取水泵Pl从海取来的海水SW进行暂时储水。前处理装置14 是与沙过滤处理相当的过滤装置，例如是将I μ m 100 μ m大小的夹杂物以及污浊质分从海水去除的过滤装置。在前处理装置14中例如使用MF(Microfiltration)膜。从取水槽 12向前处理装置14，由过滤泵P2进行海水供给，由过滤泵P2的排出压力强制地由MF膜进行过滤。前处理装置14的MF膜例如适当被逆洗，但在此并非本发明的特征部分，故用于逆洗的配管等在图I中省略，也省略其说明。
在此，海水淡水化系统100A在将在前处理装置14中被处理的海水(第一处理水) 向反渗透膜式海水淡水化装置(反渗透膜处理装置)18供给之前，由多糖类吸附处理装置 16进行处理，为了将该被处理的海水(第二处理水)向反渗透膜式海水淡水化装置18供给，具备多个多糖类吸附处理装置16与配置于其后段的沙过滤装置30的组(在图I所示的本实施方式中为2组)。
多糖类吸附处理装置16例如由不锈钢制的上部被盖密闭的容器构成，其内部包括下部空腔16a，作为供第一处理水流入的空间；例如天然沸石的颗粒层，由未图示的吸附材料支承格子件支承，被用作层积在其上的矿物性的多糖类吸附材料16b ;上部空腔 16c，是对其上的处理水进行收水的空间。
吸附材料支承格子由孔眼比多糖类吸附处理装置16不落下那样的多糖类吸附处理装置16的颗粒小的、例如不锈钢制的网或者陶瓷制的多孔板等构成。
沙过滤装置30用于将从多糖类吸附处理装置16流出的多糖类吸附材料16b去除，例如由不锈钢制的上部被盖密闭的容器构成，其内部包括上部空腔30a，作为供由多糖类吸附处理装置16处理并排出的第二处理水流入的空间；沙过滤材料30b，由未图示的过滤材支承格子件支承并被层积在其上；下部空腔30c，是对其下的处理水进行收水的空间。
在连接前处理装置14的出口与多糖类吸附处理装置16A的下部空腔16a的配管中，在比分支部更靠下游侧(多糖类吸附处理装置16A侧)的位置设置切换阀VA1，在上述配管的分支部分支并与多糖类吸附处理装置16B的下部空腔16a连接的配管中设置切换阀 VB10
另外，在连接多糖类吸附处理装置16A的上部空腔16c与沙过滤装置30A的上部空腔30a连接的配管中设置切换阀VA2，在连接多糖类吸附处理装置16B的上部空腔16c与沙过滤装置30B的上部空腔30a的配管中设置切换阀VB2。
从沙过滤装置30A的下部空腔30c将第二处理水排出的配管与从沙过滤装置30B 的下部空腔30c排出第二处理水的配管合流，与处理水槽15的入口部连接。并且，在沙过滤装置30A、30B各自的将第二处理水排出的配管中，夹设切换阀VA3、切换阀VB3。
在切换阀VA2的上游侧的配管中设有分支点，连接排水管，构成为能够经由切换阀 VA4向海排出清洗排水26。同样在切换阀VB2的上游侧的配管设有分支点，连接排水管，构成为能够经由切换阀VB4向海排出清洗排水26。
另外，在切换阀VA3的上游侧的配管设置分支点，连接排水管，构成为能够经由切换阀VA5向海排出清洗排水27。同样在切换阀VB3的上游侧的配管设置分支点，连接排水管，构成为能够经由切换阀VB5向海排出清洗排水27。
另外，朝向供给泵P3，供给从处理水槽15的出口部被暂时储存于处理水槽15的第二处理水。
切换阀VA1 VA5JB1 VB5是在基本上全闭、全开的状态中的任意状态下被使用的开关阀，也即由上述的切换控制装置31进行开闭控制的例如电磁阀、电动阀或者空气压阀等。
(多糖类吸附处理装置16)
接着，参照图I对多糖类吸附处理装置16的构成、特别是多糖类吸附材料16b进行更为详细的说明。
在本实施方式中，在海水中所含的有机物之内的多糖类的成分(多糖类成分)之中，也特别是着眼于TEP (Transparent Exopolymer Particles)的去除。TEP是其分子量所对应的分子尺寸为大约O. I μπι 5μπι的透明颗粒状有机物。在多糖类成分中，此外还包括其分子量所对应的分子尺寸更小的约O. Iym左右的低分子多糖等。因此，多糖类吸附材料16b具有数纳米至数百纳米的大范围的宽幅的吸附用细孔是有效的。
作为本实施方式的多糖类吸附处理装置16所使用的多糖类吸附材料16b，如上述那样使用例如天然沸石。
多糖类吸附处理装置16，使从下部空腔16a流入的第一处理水中的未由前处理装置14完全去除的成分(多糖类成分)，在多糖类吸附材料16b的层中升流并通过吸附去除， 之后作为处理后的第二处理水向上部空腔16c收水，向沙过滤装置30的上部空腔30a送水。多糖类吸附处理装置16欲去除的成分的大小例如为I μπι以下左右，作为多糖类吸附材料16b所使用的天然沸石特别是对于吸附溶解在海水中的糖成分、具体来讲是作为多糖类的一种的透明细胞外颗粒(TEP)等是有效的。
本实施方式所使用的天然沸石由SiO2 70%, Al2O3 12%、Fe2031.5%、Ca03%等的组成比形成，具有丝光沸石系结晶构造。其粒径为10 20mm。
在由前处理装置14处理过的第一处理水中，仍然含有大量的海水中的多糖类成分。对于依靠多糖类吸附材料16b的多糖类吸附量存在界限，即便使第一处理水在来自过滤泵P2的排出压力在通过前处理装置14后的余压下经过多糖类吸附处理装置16，也会由于连续运转而接近多糖类饱和吸附量，随之吸附性能降低。在吸附到多糖类饱和吸附量之后，要恢复吸附性能并不容易，设定包括吸附时间(运转时间)、以及多糖类吸附材料16b的再生(清洗)时间的清洗条件的最佳条件是重要的。
于是，海水淡水化系统100A通过基于表示向多糖类吸附材料16b的多糖类吸附量的多糖类吸附材料16b通过前的第一处理水的多糖类浓度(第一多糖类浓度)、和多糖类吸附材料16b通过后的第二处理水的多糖类浓度(第二多糖类浓度)，设定适当的清洗条件，可在多糖类吸附处理装置16中将多糖类有效地去除。
另外,海水淡水化系统100A具备多个(本实施方式中为2个)将多糖类吸附处理装置16与沙过滤装置30串联连接在一起的组，通过切换使用各组的多糖类吸附处理装置 16和沙过滤装置30的组，不使海水淡水化处理停止就能够进行特定的未运转的多糖类吸附处理装置16和沙过滤装置30的组的清洗。
以下，将使用了多糖类吸附处理装置16A以及沙过滤装置30A的路径称为系统A， 将使用了多糖类吸附处理装置16B以及沙过滤装置30B的路径称为系统B。
(沙过滤装置30)
多糖类吸附处理装置16所含的多糖类吸附材料16b，由于第一处理水的流动而使得矿物结合力降低，有时作为极其微细的颗粒连同糖分或TEP成分同时伴随于第二处理水的流动。沙过滤装置30(图I中表示为30A、30B)设置成，上述那样的从多糖类吸附处理装置16流动出来的多糖类吸附材料16b的影响不会涉及到反渗透膜式海水淡水化装置18。
(切换控制装置31)
接着，对切换控制装置31的功能进行说明。切换控制装置31具有未图示的控制部，与水质分析装置17、清洗条件演算装置171A、清洗水加热装置190A能够进行通信地连接。并且，进行切换阀VA1 VA5、VB1 VB5的开闭切换，以便将经过预先设定的时间例如 12小时从前处理装置14供给的第一处理水在一方的系统的多糖类吸附处理装置16、沙过滤装置30中进行处理之后，进行该系统的清洗，在此期间在另一方的系统的多糖类吸附处理装置16、沙过滤装置30中处理第一处理水。
切换控制装置31的控制部取得切换阀VA1 VA5JB1 VB5的开闭状态信号。另外，切换控制装置31的控制部进行切换阀VA1 VA5、VB1 VB5的开闭控制，进行相对于系统A以及系统B的来自前处理装置14的第一处理水的供给切换。另外，切换控制装置 31根据切换阀VA1 VA3、VB1 VB3的开闭状态来判定A系统和B系统的两个系统之中的现在正进行多糖类吸附处理的多糖类吸附处理装置16、沙过滤装置30的系统，在水质分析装置17中进行水质分析装置17中的取得样品水的取样配管160A/160B的切换、取样配管 162A/162B的切换。为此，切换控制装置31的控制装置向水质分析装置17发送切换信号。
进而，切换控制装置31的控制部，进行清洗水供给装置19以及清洗水加热装置 190A中的清洗水供给配管191A/191B的切换、192A/192B的切换(清洗水的供给目的地的多糖类吸附处理装置16A/16B、沙过滤装置30A/30B的切换)。为此，切换控制装置31的控制装置接收清洗条件演算装置171A的清洗开始、清洗结束的指令信号，向清洗水加热装置190A发送切换信号。
例如，切换控制装置31通过切换阀VA1 VA5JB1 VB5的开闭控制，进行针对系统A以及系统B的海水淡水化处理用水的供给切换。此时，切换控制装置31，在系统A中进行海水淡水化处理的情况下，将切换阀VA1 VA3开放，并且关闭切换阀VBpVApVA5t5在系统B中进行海水淡水化处理的情况下，将切换阀VB1 VB3开放，并且关闭切换阀VV VB4, VB50
另外，切换控制装置31，在进行多糖类吸附处理装置16A以及沙过滤装置30A的清洗的情况下，关闭切换阀VA1 VA3,而且开放切换阀VA4、VA50由此，经由清洗水供给配管 191A向多糖类吸附处理装置16A供给清洗水，经由清洗水供给配管192A向沙过滤装置30A 供给清洗水，由此进行清洗，而且排出清洗后的清洗排水26、27。在进行多糖类吸附处理装置16B以及沙过滤装置30B的清洗的情况下，关闭切换阀VB1 VB3,而且开放切换阀VB4、 VB50由此，经由清洗水供给配管191B向多糖类吸附处理装置16B供给清洗水，经由清洗水供给配管192B向沙过滤装置30B供给清洗水，由此进行清洗，而且排出清洗后的清洗排水 26,27ο
(水质分析装置17)
接着，对水分析装置的功能进行说明。水质分析装置17分析第一以及第二处理水中的多糖类浓度以及TEP浓度。为此，构成为包括控制部、用于从取样配管122、160Α、160Β、 162AU62B提取取样水的例如由上述控制部进行动作控制的未图示的多糖类浓度分析装置、TEP浓度分析装置、多个三通阀。
更详细地讲，水质分析装置17将由前处理装置14处理过的第一处理水的一部分作为水质分析用样品水122Α(图I中在O内表示)，借助从切换阀VAp VB1的上游侧的配管分支的取样配管122并经由受到水质分析装置17的控制部的动作控制的未图示的三通阀进行取得。
同样，水质分析装置17将由多糖类吸附处理装置16Α、16Β处理过的第二处理水的一部分作为水质分析用样品水162Aa、162Ba(图I中表示在O内)，借助从切换阀VA2、VB2 的下流侧的配管分支的取样配管162A、162B，经由被水质分析装置17的控制部进行动作控制的未图示的三通阀进行取得。
另外，水质分析装置17将由沙过滤装置30A、30B处理过的第二处理水的一部分作为水质分析用样品水160Aa、160Ba(图I中表示在O内)，借助切换阀VA3、VB3的上游侧的配管分支的取样配管160A、160B，经由被水质分析装置17的控制部进行动作控制的未图示的三通阀进行取得。
并且，水质分析装置17按规定频率、例如每I小时I次的频率，经由上述的三通阀来收集水质分析用样品水122a和系统A以及系统B之内的运转中的系统的水质分析用样品水160Aa、162Aa(或者160Ba、162Ba)，对它们所含的多糖类浓度以及TEP浓度进行分析。
另外，在图I中，省略了来自水质分析装置17内的取样配管122、160A、160B、162A、 162B的出口侧的配管，但它们也可以向海放出。另外，取样配管122、160A、160B、162A、162B 的出口配管也可以返回到作为取样配管分支出的配管的正下流侧。
无论如何，取样配管122、160A、160B、162A、162B，通常除了与系统A、B之中为了清洗而停止的系统的第二处理水的一部分提取有关的构成以外，都处于始终通水状态。并且，在水质分析装置17内，通过预先设定的规定的程序控制，例如经由三通阀(未图示)按规定的时间频率，大致同时地(无需严格同时，从后述的2个用于分析的各取样配管122、 160 (取样配管160A、160B之中的正处理第一处理水的系统侧)、162(取样配管162A、162B 之中的正处理第一处理水的系统侧)取得规定量的样品水所需的时间错开)向样品容器取得。是否使上述的取样配管160A/160B各自的任意的三通阀动作用于样品水取得、是否使上述的取样配管162A/162B各自的任意的三通阀动作用于样品水取得、也就是A系统和 B系统之中的哪一方系统正在处理第一处理水的判定，是基于从切换控制装置31发送给水质分析装置17的切换信号进行的。
随便提及，水质分析装置17中的分析为分批处理。依靠水质分析装置17的样品水的多糖类浓度的定量分析，通过酞硫酸酚法或者高速液体色层分离法进行。对于依靠酞硫酸酚法的多糖类浓度的定量分析，将糖原作为标准物质。另外，依靠水质分析装置17的 TEP浓度的定量分析通过阿尔新蓝染色吸光度测定法进行。依靠水质分析装置17的分析结果172被输出给清洗条件演算装置171A。
(清洗条件演算装置171A)
接着，对清洗条件演算装置171A的功能进行说明。在清洗条件演算装置171A中， 具有以下功能每隔规定时间就输入由水质分析装置17获得的分析结果172，对在A、B各系统中多糖类吸附材料16b被更换为新吸附材料之后的后述的TEP浓度比(多糖类浓度比)C/Q的值的履历数据、和清洗所使用的后述的清洗模式的履历进行记录。
另外，清洗条件演算装置171A能够预先登记针对多糖类吸附处理装置16以及沙过滤装置30的预先的多个清洗模式的清洗条件。
并且，清洗条件演算装置171A，在从切换控制装置31接收到该系统的清洗指令的情况下，基于刚要切换之前的TEP浓度比C/Q，从预先登记的多个的清洗模式选择适当的清洗模式，向清洗水供给装置19和清洗水加热装置190A输出清洗信号170A。所说的清洗条件，例如，组合了根据针对多糖类吸附处理装置16的多糖类吸附材料16b以及沙过滤装置30的沙过滤材料进行清洗必要的所需流速算出的清洗水的每单位时间的流量、清洗时间、清洗水的温度等的参数。在清洗条件演算装置171A中，预先登记有多个将这些清洗条件的参数进行适当变更以及组合的清洗模式，选择其中之一，将与所选择的清洗模式对应的清洗信号170A发送给清洗水供给装置19以及清洗水加热装置190A。
详细情况在后叙述，在清洗条件演算装置171A中，如上述那样登记有根据清洗力的大小排序了的多个的清洗模式，设定成从清洗力小的清洗模式起按顺序进行选择。清洗条件演算装置171A，在接收到来自切换控制装置31的清洗指令信号的情况下，当清洗对象的多糖类吸附处理装置16所获得的第一处理水的处理前后的最新的TEP浓度比C/Q为预先设定的阈值以下、例如O. 2以下时，选择与前次相同的清洗模式。并且，清洗条件演算装置171A，在清洗对象的多糖类吸附处理装置16所获得的第一处理水的处理前后的最新的 TEP浓度比C/Q超过预先设定的阈值时，选择清洗力比前次的清洗模式大的清洗模式。所说的清洗力大的清洗模式的清洗条件，例如有清洗水的每单位时间的流量更多的条件、清洗时间更长的条件、清洗水温度更高的条件等。
(清洗水供给装置19)
接着，对清洗水供给装置19的功能进行说明。清洗水供给装置19，基于来自清洗条件演算装置171A的清洗信号170A，按照由清洗信号170A设定的清洗条件之中的清洗水的每单位时间的流量、清洗时间向清洗水加热装置190A供给清洗水。为此，清洗水供给装置19虽省略图示，但包括控制部及从处理水槽15取水的配管、对所取水的清洗水进行压送的清洗水供给泵及流量调整阀、流量传感器。
清洗水供给装置19的控制部，控制清洗水供给泵的旋转速度和流量调整阀的开度，以便由流量传感器检测到的流量成为清洗信号170A指示的所需流量。
(清洗水加热装置190A)
接着，对清洗水加热装置190A的功能进行说明。清洗水加热装置190A虽省略图示，但包括控制部；检测加热器出口水温的温度传感器；对从清洗水供给装置19供给来的清洗水进行加热的例如电加热器；针对清洗对象的多糖类吸附处理装置16A以及沙过滤装置30的A系统和多糖类吸附处理装置16B以及沙过滤装置30B的B系统中的一方经由清洗水供给配管191A或者191B和清洗水供给配管192A或者192B所对应的配管来供给清洗水的未图示的切换阀。
清洗水加热装置190A的控制部控制依靠加热器的加热量，以便清洗水的温度成为清洗信号170A所指示的所需温度。
清洗水供给装置19，在基于来自清洗条件演算装置171A的清洗信号170A对多糖类吸附处理装置16、沙过滤装置30供给加热清洗水时，清洗水加热装置190A，以适合于由清洗信号170A设定的清洗条件例如清洗水的每单位时间的流量、清洗时间、清洗水温度的方式将清洗水加热到所需温度并进行供给。并且，清洗水加热装置190A除了将从清洗水供给装置19供给来的清洗水加热之外，还向多糖类吸附处理装置16以及沙过滤装置30进行供给。另一方面，在对多糖类吸附处理装置16以及沙过滤装置30供给未进行加热的常温的清洗水的情况下，不进行利用清洗水加热装置190A的加热，直接将清洗水供给到多糖类吸附处理装置16以及沙过滤装置30。
在此，清洗水供给装置19、切换控制装置31、清洗水加热装置190A、清洗水供给配管191A、191B、192A、192B、切换阀VA1 VA5、VB1 VB5构成权利要求书所记载的“清洗机构”。
另外，作为从清洗水供给装置19供给的清洗水，只要是不包含TEP的流体即可，如上述那样例如可以从暂时储存有去除了 TEP的第二处理水的处理水槽15，使用第二处理水来进行，另外还可以使用从反渗透膜式海水淡水化装置18排出的浓缩排水24。以下，以作为处理水使用处理水槽15的第二处理水的情况为例进行说明。
当然，可以使用从反渗透膜式海水淡水化装置18获得的淡水20、或其他系统的上水道的水，但是使用从反渗透膜式海水淡水化装置18获得的淡水20，会造成海水淡水化系统的100A的淡水20的生成效率降低。
由于TEP的取决于天然沸石的吸附特性主要是物理吸附，所以，无需将用于从多糖类吸附材料16b解吸TEP的清洗水形成为特别高的温度，但在多糖类吸附材料16b中连同TEP吸附了比TEP分子尺寸小的那样的低分子多糖类等的可能性高。为此，除了 TEP的解吸以外还需要对这样的低分子多糖成分进行解吸，为此还需要由清洗水加热装置190A加热清洗水。低分子多糖类在高温水中容易溶解或者粘性降低，能够从作为多糖类吸附材料 16b的天然沸石脱离。
另外，在本实施方式中，清洗水供给装置19、清洗水加热装置190A供给清洗水而进行多糖类吸附处理装置16的清洗，同时也对沙过滤装置30供给清洗水而进行沙过滤装置30的清洗。
这是因为，在流出到沙过滤装置30的多糖类吸附材料16b中也吸附了 TEP或低分子多糖类等，故而使其解吸。
(反渗透膜式海水淡水化装置18)
反渗透膜式海水淡水化装置18使用反渗透膜将海水淡水化。暂时储存于处理水槽15的第二处理水经由供给泵P3、高压泵P4向反渗透膜式海水淡水化装置18被供给。被供给到反渗透膜式海水淡水化装置18中的第二处理水由反渗透膜过滤，分离成浓缩排水 24以及淡水20。淡水20被转移到未图示的储水槽等，用于各种用途。浓缩排水24返回到海中。
另外，在图I中仅代表性地示出了一台反渗透膜式海水淡水化装置18，但是也可以并联地设置多个反渗透膜式海水淡水化装置18，另外也可以串联地设置多台，还可以是它们双方的组合。
(多糖类吸附材料的清洗方法)
接着，参照图2至图4来说明海水淡水化系统100A中的多糖类吸附材料的清洗方法的详细状况。如上述那样，在海水淡水化系统100A中，针对从前处理装置14供给来的第一处理水，切换控制装置31在使一方的多糖类吸附处理装置16连续工作规定时间之后，向另一方的多糖类吸附处理装置16切换第一处理水的水流，进行一方的多糖类吸附处理装置16的工作后的清洗。此时，清洗条件演算装置171A，例如基于依靠一方的多糖类吸附处理装置16的第一处理水的处理前后的从水质分析装置17发送来的TEP浓度获得TEP 浓度比，基于该TEP浓度比来判定是否需要清洗，在判定出需要清洗的情况下，从该多个清洗模式之中选择此次的清洗模式。
在此，所说的TEP浓度比，是在水质分析装置17中通过下式⑴算出的值，是依靠多糖类吸附处理装置16的TEP吸附率的变动指标。之所以使用TEP浓度比进行TEP吸附率的评价，是因为作为被处理水的海水中的TEP浓度时刻都在发生变化。
另外，图4所示的本实施方式的TEP浓度是将黄原胶作为标准物质进行了定量化的参数。
TEP浓度比C/Q =(水质分析用样品水162a的TEP浓度测量值)/(水质分析用样品水122a的TEP浓度测量值)··· (I)
在此，水质分析用样品水162a表示图I中的水质分析用样品水162Aa、162Ba的任意一方。在此，“水质分析用样品水122a的TEP浓度测量值”与权利要求书所记载的“第一多糖类浓度”对应，“水质分析用样品水162a的TEP浓度测量值”与权利要求书所记载的“第二多糖类浓度”对应。
另外，依靠多糖类吸附处理装置16的TEP去除率能够通过下式(2)算出。
TEP去除率=K水质分析用样品水122a的TEP浓度)_(水质分析用样品水162a 的TEP浓度)} X 100/ (水质分析用样品水122a的TEP浓度)· · · (2)
在本实施方式中，将TEP浓度比C/Q = O. 2设为阈值。该阈值并不是使反渗透膜式海水淡水化装置18的反渗透膜的污染发展或是使反渗透膜的性能降低的程度，而是指允许持续进行同一系的多糖类吸附处理的范围。
图2是表示多糖类吸附处理装置16中的处理水量和处理后的第二处理水中的TEP 浓度的关系的曲线图。图3是表示实验结果的清洗模式与循环末尾的TEP浓度比C/Q的变化的曲线图。在图2中，横轴表示多糖类吸附处理装置16中的处理水量仏升)。在此，将一个多糖类吸附处理装置16中的新的多糖类吸附材料16b的更换充填后的从使用开始到最初清洗为止的第一处理水的处理的期间称为第I循环，然后，将从先行的清洗结束到接下来的清洗为止的第一处理水的处理的期间称为第2、3、4. . .、(N-I)、N、(N+1)循环。图2 是在跨每I循环的12小时地处理了第一处理水的情况下的例子。图2的纵轴是由上述式(I)算出的依靠多糖类吸附处理装置16进行处理前后、也就是第二处理水和第一处理水中的TEP浓度比C/C0O
在图2中，一个多糖类吸附处理装置16的吸附处理连续进行每I循环12小时之后，由清洗水对天然沸石进行清洗来进行再生。图2提取第I循环、第(N-I)循环、第N循环、第(N+1)循环的结果来进行表示。在各结果之中，各个循环的开始点的处理水量为O的点处的值，与上述式(I)的分子分母一起构成来自前处理装置14的水质分析用样品水122a 的TEP浓度，成为未进行依靠多糖类吸附处理装置16的吸附处理的状态。因此，各循环的初期的值为1.0。
根据发明者的实验结果，从第I循环(图2中以“ ”记号表示)直到第(N-I)循环(图2中以“ □”记号表示)，持续进行了依靠20°C的常温水的10分钟的清洗处理(设为图3的清洗模式I)。如图2所示那样，从第I循环直到第(N-I)循环，各循环结束时的 TEP浓度比C/Q为超过O. 2的范围。为此，各循环结束时的清洗按同一条件(清洗模式I) 持续进行。但是，对于第N循环(图2中以“Λ”记号表示)，在循环的途中，TEP浓度比C/ Ctl超过了 O. 2。为此，对于第N循环结束后的清洗，进行从当前为止的清洗条件(清洗模式 I)向具有清洗力更高的清洗条件的清洗模式2的切换。
在图2所示的情况下，对于第N循环后的清洗，作为清洗模式2进行了依靠50°C的加热水的10分钟的清洗处理。其结果，第(N+1)循环(图2中以“〇”记号表示)结束时的TEP浓度比C/^再次低于O. 2。虽未图示，但对于第(N+2)循环的清洗，没有变更清洗模式，持续进行清洗模式2下的清洗，但天然沸石的吸附性能得到维持，也就是C/Q < O. 2。
另外，图2虽未图示，但确认了，在第(N+1)循环结束时的清洗模式返回到清洗模式I的情况下，第(N+2)循环中的TEP浓度比C/C。超过O. 2。
图3是表示实验结果的清洗模式和循环末尾的TEP浓度比C/Q的变化的曲线图。 图3的实验结果是有别于图2所示的实验的事件结果。在图3中，横轴表示多糖类吸附处理装置16的吸附/清洗处理的循环数，纵轴是各循环结束时的第二处理水的TEP浓度比 C/Q。在图3中，从吸附处理的开始(第I循环)直到第N-I循环(期间I)，按照清洗模式 I (依靠20°C的常温水的10分钟的清洗处理)，从第N循环直到第(P-I)循环(期间2)，按照清洗模式2 (依靠50°C的加热水的5分钟的清洗处理)，从第P循环直到第Q-I循环(期间3)，按照清洗模式3 (依靠80°C的加热水的5分钟的清洗处理)，从第Q循环到第R-I循环(期间4)，按照清洗模式4 (依靠99°C的加热水的5分钟的清洗处理)，分别进行清洗处理。
另外，在清洗模式4中使用的是99°C的热水，但即使是90°C的热水也可获得大致相同程度的清洗效果。图2中的第I循环 第N-I循环与图3的期间I对应。另外，图2 中的第N循环以及第N+1循环包含于图3的期间2。
在此，对图3所示的实验结果中的清洗水的流速进行说明。作为表示依靠吸附材料的吸附操作的参数值，通常使用空速(SV :Space Velocity)。空速SV是将处理水流速 (单位m3/h)除以吸附材料容积(m3)得到的值，SV的单位成为OT1)。另外，空速SV也是将处理水线速度(LV Linear Velocity,单位m/h)除以吸附层中的处理水的流动方向的长度(m)得到的值。
在通常的水处理系统中，相对于反渗透膜的前处理的SV值多为10 OT1)以下，SV = 4 5。在本实施方式中，多糖类吸附处理装置16中的处理水的SV值为10 QT1)。另外，对于清洗处理，由于清洗水的流速对清洗效果影响较大，所以，通常加大空速SV来实施清洗。 在本实施方式中，多糖类吸附处理装置16中的清洗水的SV值为300 QT1)。清洗水的流速并不限定于上述的值，但由于清洗水的流速的不同而在再生循环数上产生多多少少的差异。
如图3所示那样，在进行依靠清洗模式I的清洗的期间I所包含的第N-I循环中， 水质分析装置17的分析结果成为C/Q > O. 2。为此，清洗条件演算装置171A判断为需要使清洗模式I进一步高度化(切换成清洗模式2)，对清洗水供给装置19以及清洗水加热装置190A输出切换成清洗模式2的清洗信号170A。
以后也同样，在进行依靠清洗模式2的清洗的期间2所包含的第P-I循环中，水质分析装置17的分析结果成为C/Q > O. 2。为此，清洗条件演算装置171A判断为需要使清洗模式2进一步高度化(切换成清洗模式3)，对清洗水供给装置19以及清洗水加热装置 190A输出切换成清洗模式3的清洗信号170A。另外，在进行依靠清洗模式3的清洗的期间 3所包含的第Q-I循环中，水质分析装置17的分析结果成为C/Q > O. 2。为此，清洗条件演算装置171A判断为需要使清洗模式I进一步高度化(切换成清洗模式4)，对清洗水供给装置19以及清洗水加热装置190A输出切换成清洗模式4的清洗信号170A。
另外，在期间2以及期间3中，在上述第P-I循环以及第Q-I循环以外，也存在C/ C0 > O. 2的部位(XI X5)，但是，在该时刻不切换清洗模式是为了通过尽量使相同的清洗模式持续来加长多糖类吸附处理装置16的使用期间。例如，对于Xl成为C/Q > O. 2，但在接下来的循环中成为C/Q < O. 2，可知即便持续清洗模式2也可进行规定范围内的清洗。
随便提及，如上述那样，清洗条件演算装置171A具有以下功能针对多糖类吸附处理装置16A、16B、沙过滤装置30A、30B，对各次的清洗是按照预先设定的清洗模式之中的哪个清洗模式执行了这样的履历进行预先记录。
因此，也可以不是在水质分析装置17的分析结果成为C/Q > O. 2之后就立即切换清洗模式，而是在清洗后在C/Q > O. 2的状态持续规定次数后再切换清洗模式。
另外，多糖类吸附处理装置16的清洗条件和沙过滤装置30的清洗条件无需相同。 在该情况下，在清洗水加热装置190A内具备多糖类吸附处理装置16用和沙过滤装置30用的2个电加热器，另外，以能够分别设定各自的清洗水的每单位时间的流量的方式具备流量调整阀，或者以对各自的清洗水流动的时间进行控制的方式具备个别的切换阀。并且，清洗条件演算装置171A，将分别包括了多糖类吸附处理装置16的清洗条件和沙过滤装置30 的清洗条件的清洗信号170A输入到清洗水供给装置19、清洗水加热装置190A。
图4是按照物质来表示依靠多糖类吸附处理装置16的吸附处理前后的有机物的浓度变化的曲线图。在图4中，横轴为多糖类吸附处理装置16中的处理水量(L :升)，左端表示处理水量0L，越往右侧处理水量就越为增加。在图4中，纵轴表示处理水中的有机物质浓度，而图4的曲线图的左纵轴表示TEP浓度，图4的曲线图的右纵轴表示全糖浓度。图中标注“ ”记号进行表示的线，即TEP浓度，是将黄原胶用作标准物质进行定量化表示的参数，其单位为mg-Xeq/L。在此,“Xeq”之中的[X]是指黄原胶,“eq”是相当(equivalent) 的意思，也就是以“Xeq”表示黄原胶相当的略号。
全糖浓度，是将糖醛酸浓度(图中标注“ □”记号进行表示的线)以及中性糖浓度(图中标注“Λ”记号进行表示的线)用作标准物质进行定量化表示的参数，其单位为 mg-Geq/L。在此,“Geq”之中的“G”是指糖原,“eq”是相当(equivalent)的意思,也就是以 “ Geq ”表示糖原相当的略号。
如图4所示那样，在TEP以及全糖中的任一项都确认了依靠天然沸石的吸附效果。虽然无法对TEP浓度以及全糖浓度的分析结果进行数值比较、大小的议论，但在全糖浓度的降低时比TEP浓度变化的速度更大、即存在全糖成分更容易被天然沸石吸附的倾向。
对TEP以及全糖的减少的状态进行详细比较，说明如下。TEP的成分主要由酸性粘多糖类构成，认为是物质的大小大约为数微米至亚微米的大小的颗粒状物质。另一方面，全糖的成分，是指按分子尺寸从数微米直到lkDa(分子量1000)以下的极小单糖分子、与大小无关的不包含蛋白或氨基酸类的海水中有机物总量。全糖浓度利用酞硫酸酚吸光度法进行测定，按照波长480nm以及490nm的双方的吸光度进行测定。认为480nm的吸光度值在全糖浓度之中也表示糖醛酸的浓度。另外，490nm的吸光度值在全糖浓度之中也表示中性糖的浓度，包括分子量小的糖分。由此，对于依靠天然沸石的吸附，认为首先容易吸附分子量小的糖分，接着吸附分子量大的接近颗粒状的TEP。
另外，在本实施方式中，虽未进行清洗模式4以上的清洗条件的说明，但能够充分地实现清洗条件进一步的高度化。作为一例，例如也可以是“依靠99°C的热水的10分钟的清洗处理”、“ 100°C的蒸汽清洗”。
(效果)
根据本实施方式，通过由水质分析装置17算出多糖类吸附处理装置16的处理前后的TEP浓度比C/Q，能够容易判定多糖类吸附处理装置16的多糖类吸附材料16b的吸附浓度降低的程度。另外，在清洗条件演算装置171A中，记录有是否对多糖类吸附处理装置 16A、16B、沙过滤装置30A、30B以预先设定的清洗模式等的清洗模式进行了前次的清洗的履历，根据规定时间的第一处理水的处理结束的时刻附近的TEP浓度比C/Q的结果，自动决定是否使用与前次相同的清洗模式，进而是否使用清洗力高的清洗模式。其结果，不会给运转员带来负担，另外能够避免本无需使清洗水成为更高温的水却选择更高温的水的清洗模式而使海水淡水化系统100A的运转成本增大的情况。
另外，由于能够跨长期间对多糖类吸附处理装置16的多糖类吸附材料16b的吸附能力进行再生维持，所以，能够减少矿物性的多糖类吸附材料16b即天然沸石的更换频率，从该意义上来讲也能够减少海水淡水化系统100A的运转成本。
在以往技术的专利文献1、2中，记载了在前处理装置使用超滤膜(UF膜)的例子， 能够与污浊质分一起过滤分子量大的多糖类或有机物。但是，在通过逆洗来去除由这些物质形成的UF膜的堵塞物的情况下，当使用从反渗透膜式海水淡水化装置排出的盐分浓度高的浓缩水时，存在水锈成分，在使用了次氯酸钠或碱等的药品的清洗中，能够将有机物去除，但作为其副作用，有碳酸钙或次氯酸钙的水锈成分附着于UF膜。作为其解决策略，添加酸性水用以将所产生的水锈成去除。也就是，对于专利文献1、2所记载的技术，由于在清洗水中并用碱剂和酸这两种药剂，无法将该废液直接向海进行排水，需要在排水前进一步实施净化处理，海水淡水化系统的运转成本增大。
另外，在专利文献2所记载的技术中记载了 作为延长UF膜的清洗循环的期间的对策，对清洗水进行加热，列举清洗效果。
但是，在本实施方式中，在前处理装置14中主要过滤污浊质部分，在多糖类吸附处理装置16中吸附有机物或分子量大的多糖类。并且，多糖类吸附处理装置16的清洗也使用从第二处理水或者反渗透膜式海水淡水化装置18排出的浓缩排水24。因此，并不包含多糖类，能够容易地从多糖类吸附材料16b将多糖类解吸。包括被解吸的多糖类的清洗排水26、27即便直接排出到海中，由于从多糖类吸附材料16b被解吸的多糖类是原本就包含在海水中的物质，故直接向海排水没有问题。
另外，在本实施方式中，作为在多糖类吸附处理装置16通过前后的处理水的全糖类浓度比，将TEP浓度比C/^由上述的(I)式进行定义，但并不限定于此，也可以使用在水质分析装置17中取得的依靠酞硫酸酚法的多糖类浓度的定量分析结果。
另外，作为在多糖类吸附处理装置16通过后的第二处理水的取样水，也可以替代使用取样配管160A/160B的取样水，而是采用取样配管162A/162B的取样水。
进而，在本实施方式中，使用在多糖类吸附处理装置16中作为矿物性的多糖类吸附材料16b采用了天然沸石的实验结果进行了说明，但矿物性的多糖类吸附材料16b并不限定于天然沸石，能够使用合成沸石、活性氧化铝、硅胶、多孔质粘土矿物、粘土层间化合物等。多糖类吸附材料由于具有数纳米至数百纳米的大范围的宽幅的吸附用细孔，所以对多糖类的吸附是有效的。
例如，上述的粘土层间化合物是大量包含于土壤中的物质，存在最多的是铝硅酸盐矿物。粘土层间化合物作为微细构造示出层状的格子构造。构成格子的元素限于O、H、 Si、Al、Fe、Mg、Li。在它们之中，Al、Fe、Mg、Li不改变结晶形态地相互进行置换。
层状格子按2种类的层构成。一个是Si2+离子由0_包围的硅酸四面体层，另一个是Al3+离子由6个0H_或者02_包围的八面体层。这2种类的层构成层状格子型粘土矿物 (粘土层间化合物)的基本结构。在构成层状格子的阳离子之中，在包括Al3+或Fe3+那样的3价的阳离子的情况、包括Mg+或Fe2+那样的2价的阳离子的情况下，由于层间距离不同， 故在特性上出现变化。另外，对于四面体层和八面体层的层积状态的组合的不同也成为不同的类型，按I : I型矿物、2 I型矿物、2 2型矿物等的呼称进行分类，而且在离子吸附性能、阳离子更换容量等的特性上产生差异。
另外，在本实施方式中，清洗水供给配管191A、191B与多糖类吸附处理装置16A、 16B的下部空腔16a连接，包括切换阀VA4、VB4的排水管与上部空腔16c侧连接，但并不限定于此。也可以构成为，清洗水供给配管191AU91B与多糖类吸附处理装置16A、16B的上部空腔16c连接，包括切换阀VA4、VB4的排水管与下部空腔16a侧连接。
同样，在本实施方式中，清洗水供给配管192A、192B与沙过滤装置30A、30B的上部空腔30a连接，包括切换阀VA5、VB5的排水管与下部空腔30c侧连接，但并不限定于此。也可以构成为，清洗水供给配管192AU92B与沙过滤装置30A、30B的下部空腔30c连接，包括切换阀VA4、VB4的排水管与上部空腔30a侧连接。
这样，通过改变清洗水供给配管191A、191B、192A、192B以及上述的排水管的连接，多糖类吸附处理装置16A、16B以及沙过滤装置30A、30B由清洗水进行逆洗，与上述的实施方式的依靠在处理第一处理水时流动的方向即顺流的清洗相比，可提高清洗效率。
例如，天然沸石的多糖类吸附材料16b的层由于在使第一处理水从下部空腔16a 升流的过程中吸附多糖类成分，所以，下层的天然沸石吸附更多量的多糖类成分，与清洗水按顺流流动相比，在逆流时所解吸的多糖类成分以短距离到达下部空腔，提高清洗效率的可能性高。对于沙过滤装置30A、30B也可以说是同样的。
另外，在本实施方式中，在A、B系统的2系统所具有的多糖类吸附处理装置16A、 沙过滤装置30A和多糖类吸附处理装置16B、沙过滤装置30B之中，例如在使A系统运转12 小时进行了第一处理水之后进行该系统的清洗时、切换到B系统而使B系统运转12小时， 但并不限定。
切换阀VAp VB1并非开关阀，而是能够通过开度调整来进行流量调整的阀，例如， 也可以在上述的例子中针对清洗结束的系统A，切换控制装置31在清洗结束后，将切换阀 VA1调整为流过规定的最小流量的开度，而且切换阀VA2、VA3为全开状态，在A系统中也流过第一处理水。通过这样针对清洗结束了的系统使第一处理水流过规定的流量，能够在该系统的多糖类吸附处理装置16、沙过滤装置30之中抑制细茵增殖。
《第一实施方式的变型例》
接着，参照图5对第一实施方式的变型例所涉及的海水淡水化系统100B进行说明。图5是第一实施方式的变型例所涉及的海水淡水化系统100B的概略构成图。
本变型例的海水淡水化系统100B与第一实施方式的海水淡水化系统100A不同的点主要为以下5点(I)清洗水供给装置19被删除，(2)清洗条件演算装置171A取代清洗条件演算装置(清洗条件决定机构)171B，(3)清洗水加热装置190A取代热风控制装置 190B, (4)清洗水供给配管191A、191B、192A、192B被删除，(5)多糖类吸附处理装置16A、16B 以及沙过滤装置30A、30B以炉那样的构成在内部具备吹入热风或者加热蒸汽的装置(清洗用加热大气供给单元41A、41B、44A、44B)。
本变型例中的清洗条件演算装置17IB基本上是与清洗条件演算装置17IA相同的功能，但预先登记的清洗条件的清洗模式是空气或者加热蒸汽的吹入量(风速)、空气或者加热蒸汽的温度、加热空气或者加热蒸汽的吹入时间等的参数的组合。为了提高清洗力，主要加长了用于提高空气的或者加热蒸汽的温度的加热空气或者加热蒸汽的吹入时间。
清洗条件演算装置171B将表示上述的清洗模式的清洗信号170B发送给热风控制装置190B。热风控制装置190B在图5中省略了控制信号线，其控制后述的清洗用加热大气供给单元 41A、41B、44A、44B。
在通过加热空气或者加热蒸汽对多糖类吸附处理装置16(图5中表示为16A、 16B)、沙过滤装置30(图5中表示为30A、30B)进行清洗的情况下，例如以将不锈钢制的容器由耐火砖等进行热绝缘的方式包围整周地形成为炉的形态。并且，通过将加热空气或者加热蒸汽向矿物性的多糖类吸附材料16b或沙过滤材料30b供给，使矿物性的多糖类吸附材料16b或沙过滤材料30b所吸附的多糖类成分蒸发或是热分解等来进行去除。
在图5中，在多糖类吸附处理装置16(图5中表示为16A、16B)中，将清洗用加热大气供给单元41 (图5中表示为41A、41B)设置在下部空腔16a以便供给加热空气或者加热蒸汽。
清洗用加热大气供给单元41例如具备利用电力或者石油或气体的燃烧气体进行加热的加热器以及鼓风机，通过鼓风机从供给口 42(图5中表示为42A、42B)向多糖类吸附处理装置16吹入由加热器加热了的空气或者加热蒸汽。由此，多糖类吸附处理装置16内的天然沸石被加热，吸附物质(多糖类成分)蒸发或热分解等而被解吸。从清洗用加热大气供给单元41供给的加热空气或者加热蒸汽从设在多糖类吸附处理装置16的上部空腔 16c侧的排气口 43(图5中表示为43A、43B)被排气。随便提及，在清洗用加热大气供给单元41中，设有例如供给用于生成蒸汽的上水的配管以及调整其流量的流量调整阀，其流量调整阀由热风控制装置190B控制，但在图5中省略。
另外，在图5中，对于沙过滤装置30 (图5中表示为30A、30B)也同样，将清洗用加热大气供给单元44 (图5中表示为44A、44B)、供给口(图5中表示为45A、45B)设置在上部空腔30a侧以便供给加热空气或者加热蒸汽，将排气口 46 (图5中表示为46A、46B)设置在下部空腔30c侧。在排气口 46处，设置水密的断流阀47(图5中表示为47A、47B)。
在多糖类吸附处理装置16A的下部空腔16a侧连接包括切换阀VA4的排水管，在多糖类吸附处理装置16B的下部空腔16a侧连接包括切换阀VB4的排水管，与第一实施方式同样由切换控制装置31控制开闭。
随便提及，在本变型例中，断流阀47也由切换控制装置31控制开闭。
通过切换控制装置31，例如当A系统成为清洗的动作时，切换控制装置31首先对 B系统的切换阀VB1 VB3进行开控制，对A系统的切换阀VA1 VA3进行闭控制，而且对切换阀VA4、VA5进行开控制，另外对断流阀47A进行开控制。这样，将第一处理水向A系统的流动切换到B系统侧，而且将多糖类吸附处理装置16A、沙过滤装置30A的处理水向海排水。 在排水结束的阶段，热风控制装置190B将清洗用加热大气供给单元41A、44A起动，以与从清洗条件演算装置171B发来指令的清洗信号170B对应的规定的清洗模式进行清洗。当规定的清洗模式下的清洗结束时，热风控制装置190B将清洗用加热大气供给单元41A、44A停止。并且，切换控制装置31对切换阀VA4、VA5进行闭控制，对断流阀47A进行闭控制，使A 系统成为待机状态。
另外，多糖类吸附处理装置16的清洗条件和沙过滤装置30的清洗条件不必相同。
在此，切换控制装置31、热风控制装置190B、切换阀VA1 VA5、VB1 VB5、清洗用加热大气供给单元41A、41B、44A、44B等构成权利要求书所记载的“清洗机构”。
随便提及，作为本实施方式的变型例中的清洗模式的一例，例如列举有“ 100°C的蒸汽清洗”、“100 250°C以下的加热空气清洗”、“250 500°C的加热空气清洗”等。根据发明者的实验结果，特别是“100°C的蒸汽清洗”以及“100 250°C以下的加热空气清洗”对 TEP等的低沸点有机物的脱离是有效的，“250 500°C的加热空气清洗”对热分解生成物的脱离是有效的。
另外，在加热空气清洗或蒸汽清洗中，来自清洗用加热大气供给单元41、44的加热空气或加热蒸汽无需在多糖类吸附处理装置16、沙过滤装置30直通并从排气口排出，使大部分返回清洗用加热大气供给单元41、44，形成仅将一部分排出那样的循环加热方式，这在热效率上是优选的。
另外，也可以在第一实施方式中进而组合第一实施方式的变型例。
《第二实施方式》
接着，参照图6对第二实施方式进行说明。
图6是第二实施方式所涉及的海水淡水化系统600的概略构成图。
在图I所示的海水淡水化系统100A中，作为多糖类吸附材料使用了天然沸石。海水淡水化系统600作为多糖类吸附材料57b使用的是活性炭。
在图6中，对与第一实施方式所涉及的海水淡水化系统100A(参照图I)同样的构成部分，标注与图I相同的附图标记而省略重复的说明。
在海水淡水化系统600中，替代多糖类吸附处理装置16(图I中表示为16A、16B)， 设置了将活性炭使用作为多糖类吸附材料47b的多糖类吸附处理装置57(图6中表示为 57A、57B)。多糖类吸附处理装置57与多糖类吸附处理装置16同样，通过吸附处理吸附将未由前处理装置14完全去除的成分(物质)也就是多糖类成分去除。活性炭由于随第一处理水一起流出的可能性低，所以，在海水淡水化系统600中没有设置图I所示那样的沙过滤装置30。在海水淡水化系统600中，也与图I所示的海水淡水化系统100A同样,吸附海水中的糖类特别是TEP，能够使反渗透膜的清洗频率或更换频率减少。
随便提及，在多糖类吸附处理装置57中，在下部空腔57a中导入第一处理水，在作为多糖类吸附材料57b的活性炭的层中升流，被朝上部空腔57c收水，在后段被暂时储存于流动处理水槽15。
在此，清洗水供给装置19、切换控制装置31、清洗水加热装置190A、清洗水供给配管191A、191B、切换阀VA1JA2JA4JbiJB2JB4构成了权利要求书所记载的“清洗机构”。
如以上说明的那样，根据本实施方式所涉及的海水淡水化系统600，与第一实施方式同样基于清洗定时的最新TEP浓度比C/Q(多糖类浓度比)来选择清洗模式。并且，通过选择的清洗模式对清洗对象的A系统或者B系统中的一方的多糖类吸附处理装置57进行清洗。由此，能够维持活性炭的多糖类吸附材料57b的性能，可稳定地去除海水中的多糖类。另外，根据本实施方式所涉及的海水淡水化系统600，通过将海水中的多糖类稳定地去除，能够减少反渗透膜的污染也就是生物污垢，可减少反渗透膜的清洗频率或更换频率。进而，根据本实施方式所涉及的海水淡水化系统600，通过减少反渗透膜的清洗频率或更换频率，能够减少海水淡水化系统的运转成本，进而可减少环境负荷。
另外，如第一实施方式的效果之中说明的那样，消除了在前处理使用UF膜的情况下产生的排水的处理的问题，能够减少海水淡水化系统600的运转成本。
附图标记说明
100A、100B、600海水淡水化系统
12取水槽
14前处理装置
15处理水槽
16AU6B多糖类吸附处理装置
16b多糖类吸附材料
17水质分析装置(多糖类浓度测量机构)0175]18反渗透膜式海水淡水化装置(反渗透膜处理装置)0176]19清洗水供给装置(清洗机构)0177]30A、30B沙过滤装置0178]31切换控制装置(清洗机构)0179]41A、41B、44A、44B清洗用加热大气供给单元(清洗机构)0180]57A、57B多糖类吸附处理装置0181]57b多糖类吸附材料0182]122、160A、160B、162A、162B 取样配管0183]171A、171B清洗条件演算装置(清洗条件决定机构)0184]190A清洗水加热装置(清洗机构)0185]190B热风控制装置(清洗机构)0186]191A、191B、192A、192B清洗水供给配管(清洗机构)0187]SW海水0188]VA1 VA5、VB1 VB5切换阀(清洗机构)。
权利要求
1.一种使用反渗透膜的海水淡水化系统，其特征在于，具备 前处理装置，该前处理装置对取水得到的海水进行前处理， 多糖类吸附处理装置，该多糖类吸附处理装置使用多糖类吸附材料，对由上述前处理装置进行过处理的第一处理水中所含的多糖类成分进行吸附去除，和 反渗透膜处理装置，该反渗透膜处理装置使用上述反渗透膜，对由上述多糖类吸附处理装置去除了上述多糖类成分的第二处理水进行淡水化； 所述海水淡水化系统还具备 多糖类浓度测量机构，该多糖类浓度测量机构测量来自上述前处理装置的上述第一处理水中的第一多糖类浓度、以及由上述多糖类吸附处理装置去除了上述多糖类成分之后的上述第二处理水的第二多糖类浓度， 清洗条件决定机构，该清洗条件决定机构基于由上述多糖类浓度测量机构测定的上述第一多糖类浓度以及第二多糖类浓度，决定上述多糖类吸附材料的清洗条件，和 清洗机构，该清洗机构基于由上述清洗条件决定机构决定的清洗条件，对上述多糖类吸附材料进行清洗。
2.如权利要求I所述的海水淡水化系统，其特征在于，相对于一个上述反渗透膜处理装置配设多个上述多糖类吸附处理装置， 所述海水淡水化系统构成为，在由上述清洗机构清洗一个上述多糖类吸附处理装置的期间，由至少另外一个上述多糖类吸附处理装置进行上述多糖类成分的吸附去除，能够相对于上述反渗透膜处理装置持续进行上述第二处理水的供给。
3.如权利要求I所述的海水淡水化系统，其特征在于，上述多糖类吸附处理装置使用沸石、活性炭、粘土层间化合物中的任意一种作为上述多糖类吸附材料。
4.如权利要求I所述的海水淡水化系统，其特征在于，上述清洗条件决定机构决定对多糖类吸附材料进行清洗的清洗水的流速、上述清洗水的温度以及清洗时间中的至少一项作为上述清洗条件。
5.如权利要求I所述的海水淡水化系统，其特征在于，上述清洗条件决定机构，基于由上述多糖类吸附处理装置去除了上述多糖类成分之后的上述第二处理水的上述第二多糖类浓度与由上述多糖类吸附处理装置去除了上述多糖类成分之前的上述第一处理水的上述第一多糖类浓度之比，决定上述清洗条件。
全文摘要
在使用反渗透膜的海水淡水化系统中，稳定地去除海水中的多糖类成分，维持反渗透膜的性能。海水淡水化系统(100A)在反渗透膜式海水淡水化装置(18)中使用反渗透膜来对海水进行淡水化。被供给到反渗透膜式海水淡水化装置(18)的海水由多糖类吸附处理装置(16(16A、16B))吸附去除包括TEP的多糖类。被吸附于多糖类吸附处理装置(16)的多糖类由从清洗水供给装置(19)供给的清洗水进行清洗。此时的清洗条件根据依靠多糖类吸附处理装置(16)进行的处理前后的海水的多糖类浓度来决定。
文档编号C02F9/02GK102976504SQ201210265960
公开日2013年3月20日 申请日期2012年7月26日 优先权日2011年9月7日
发明者荒户利昭, 隅仓岬, 阴山晃治, 馆隆广 申请人:株式会社日立制作所